螺纹副预紧研究 开题报告.pptVIP

国内 近年来，国内应用CFD方法对阀门内部流场模拟的研究正在逐渐兴起，也取得了一定的成就。 刘华坪等人基于FLUENT软件提供的计算方法和物理模型，利用动网格及UDF技术，对阀门流动进行了动态数值模拟。打破了以往静态研究的局限，更真实地模拟了阀门的开关动态过程中的流动状态和阀体受力情况。经过计算分析表明：随着阀门开度减小，流场变得复杂，出现复杂涡系，损失增加，同时阀门受力变化较大，会导致冲击与振动，对阀体工作精度与结构强度都非常不利。 研究思路 国内外对阀门的研究大致包括2个方面：一个是对其内部流场的数值模拟。另外一个是对阀门强度方面的研究。国外已经有一些研究人员将阀门内部流场和强度结合在一起研究。如哈里伯顿公司的L.J.Li和H.Zhang应用有限元分析软件和计算流体力学方法对井下安全阀的关闭特性进行模型和数值模拟。 将伴生气井口闸阀的流场近似看作气液两相组成，对闸阀内部流场在不同的伴生气浓度及闸板不同开度的情形下进行数值模拟，得出闸阀内部流场压力分布情况，之后将压力分布数据导入ANSYS有限元分析软件中，施加约束后进行计算求解，得到闸阀内部的应力分布，之后进行强度校核。针对不同的油气井口中伴生气浓度，进行流场模拟和强度校核，找出伴生气对井口闸阀结构的影响规律，从而设计出合理的含伴生气采油井口的闸阀。 研究难点 含伴生气采油井口闸阀内部流场的流动特性的研究：由于含伴生气采油井口中含有液体和气体两相流，分析两相流特性，对闸阀的内部流场压力分布进行模拟计算； 含伴生气采油井口闸阀的密封性能研究：伴生气对油井闸阀的密封性能的影响。 计算流体力学分析软件和有限元分析软件的接口。 研究方法 应用专业化的计算流体力学分析软件FLUENT； 基于有限元方法（ANSYS）对阀门应力、应变分析，进行强度校核； 预期进度计划 2010.3.5 ～2010.4.11 查阅相关文献并完成开题报告 2010.4.11 ～ 2010.5.20 建立多相流的计算流体力学分析模型 2010.5.21 ～ 2010.6.30 闸板不用开度和不同比例的伴生气的闸阀内部流场进行模拟 2010.7.1 ～ 2010.8.1 将计算流体力学分析软件得到的流场压力分布导入ANSYS有限元分析软件中 2010.8.1 ～ 2010.12.1 计算分析闸板不同开度和不同浓度伴生气对闸阀强度的影响，总结伴生气对闸阀内部结构的影响规律，设计伴生气井口闸阀 2010.12.2 ～ 2011.1.2 撰写学位论文初稿 2011.3 ～ 2010.5 修改学位论文初稿，定稿并准备答辩 * * 含伴生气采油井口闸阀的工作特性研究 一、研究背景及意义 我国伴生气资源较丰富，大庆、胜利、大港、河南等油田所产的天然气中较大部分都是伴生气，各油井中也有大量伴生气随原油一起逸出。 由于伴生气中含有的二氧化碳、硫化氢、氮、氦、机械杂质等危害性大的非烃类类化合物的含量逐渐升高。以往由于人们对伴生气存在认识上的误差，并没有引起足够的重视，对于它们往往是采用直接燃烧和就地排放的方法来处理。随着国内能源逐渐紧张，合理利用油田伴生气能源是当务之急，也是国内能源长期持久发展的一个必然趋势。 经过2008年对全国各大油气田井口装置的调研表明，目前国内外还没有针对含伴生气的采油井口设计闸阀。而且全国各大油气田（特别是高压气田）所采用井口闸阀对国外依赖度较高(主要来自于美国)，国内相比国外的产品，存在笨重、庞大、质量差、寿命短等缺陷。 由于深部油气藏和含硫高压油气田逐渐开发，对伴生气采油井口闸阀提出了更为严峻的考验。设计出针对伴生气采油井口的闸阀，提高含伴生气采油井口闸阀的使用寿命，保证伴生气采油井口的安全生产，具有十分重要的意义。 二、伴生气介绍 伴生气又称油田气，它是指在地层中溶解在原油中，或者呈气态与原油共存，随原油同时被采出的天然气。与一般天然气田产出的天然气不同，主要成分是是 CH4 等低分子烷烃，含量一般约占65％～80％，还含有相当数量的N2、C2H6、C3 H8、iC4、nC4、C5+、CO2、H2 S等。 我国油井伴生气资源丰富，广泛的分布在辽河、大港、南阳、青海、胜利、大庆、华北等油田，在我国的天然气生产中占有举足轻重的位置。 国内几大油田伴生气的组成 伴生气物理化学性质  伴生气是低分子烃类和非烃类化合物的混合物，而且这些化合物又都具有较强的化学稳定性，所伴生气中各个组分都反映出了各自的独有性质，使伴生气的各种化学性质和物理常数完全取决于伴生气所含化合物的种类和组成。  甲烷是伴生气中含量最多、分子结构最简单的化合物，无色、无臭